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提高台式电镜的分辨率主要有如下途径

点击次数:132 发布时间:2021-08-10
  台式电镜是近代发展很快、用途日益广泛的重要电子光学仪器之一。现已很接近于透射电镜的分辨率,而且大多数扫描电镜都能同X射线波谱分析仪、X射线能谱仪和自动图像分析仪等组合,使得它是一种对表面微观世界能够进行全面分析的多功能的电子光学仪器。
  从仪器的角度,提高台式电镜的分辨率主要有如下途径:
  1.降低透镜的球像差以获得小的电子束斑尺寸扫描电子像的分辨率在一定程度上取决于电子束斑的尺寸。电子束斑的尺寸越小,相应图像的分辨率越高。但是电子束斑的尺寸是受透镜球像差的影响。对于一定的透镜系统来说,其球像差系数是和观察时的工作距离有关。工作距离越小,相应球像差系数也越小。因此,降低透镜球像差系数的途径有二:(1)改善透镜的设计;(2)缩短工作距离。
  2.提高电子枪的亮度
  对于一帧扫描图像来说,如果没有足够的衬度和信噪比,则单纯提高其分辨率将失去意义。为了在很小的电子束斑条件下仍保证有足够的衬度和信噪比,解决办法之一是提高电子枪的亮度。因此,在台式电镜的发展历史上,其图像分辨率在很大程度上是受着电子枪亮度的限制。目前,亮度高的电子枪是场发射电子枪,但这种电子需要有真空(108Pa)的工作条件。
  3.提高对成像信息的接收效率
  为了在束斑条件下仍保证有足够的衬度和信噪比,另外一个解决办法是提高对成像信息的接收效率。如果把接收效率提高10%,在效果上相当于把电子枪的亮度也提高10%。
  4.提高样品室的清洁真空度
  当对试样表面的精细结构进行观察时,如果表面玷污,则无法看到细节,因此,在高分辨率观察时要求样品室有较高的清洁真空度,通常要求优于1×10Pa。
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